顶管技术在市政给排水施工中的有效应用

顶管技术是一种在工程建设中新兴的建筑技术，并且在现有的工程建筑施工的过程中由于工程成本较低、施工效率较高以及对环境较为保护等特点，得到了广泛的应用。对于我国市政给排水管道施工工程项目而言，在具体的施工过程中，使用顶管技术是社会发展的必然。

1 顶管技术原理

1.1 技术概述

顶管施工技术是市政给排水工程中一种先进的非开挖施工方法，它通过在工作坑中设置专业顶进设备，利用主顶油缸、管道间及中继间等构件提供强大推力，使管道克服与周围土壤的摩擦力，按照预先设计的角度和路线精准顶入土中。施工过程中，工作人员依次完成单节管道顶进后，继续顶进下一节，直至工具管从工作坑穿入接收坑，最终完成给排水管道的埋设。目前，顶管施工主要分为开放型和密封型两大类，其中密封型因适应性强而被广泛采用，又可细分为三个子类。施工前，技术人员必须认真研读顶管技术标准规范，深入分析机头、主顶、中继间、接口及注浆工艺等关键技术环节。顶管施工的显著优势在于无需开挖路面，对城市交通影响微小；同时噪声污染程度低，减少了对周边居民的干扰；若路线规划合理，不受地面建筑物或其他地下管线影响，施工效率将大幅提高。综合考量，顶管施工技术以其卓越的经济效益和社会效益，已成为当前市政工程建设中备受推崇的首选施工技术之一。

1.2 基本要求

为了保质保量地开展顶管施工技术，该技术的要求、施工工艺、验收规范方面也有着严格的要求。首先，在技术方面需要按照国家标准开展测量工作、降水止水工作、开槽沟槽工作、管道处理、合槽等工作。其次，在铺设管道时对地基密实度有着严格要求，需要保证基础的稳定性，避免后期受到外界荷载导致地基沉降进而影响给排水管道的运行。在开挖过程中可能受到地下水影响发生渗漏问题，所以还要注意做好防排水。最后，在顶管施工技术中也明确规定了沟槽回填工作，不能采用机械方式回填管道、检查井、顶管工作井、接收井等，当前最为常见的是人工、分层等方式。如果采用钢板桩支护那么需要在回填到指定高度后拔柱，参考国家标准严格落实管道敷设和功能性检验工作。通常按照质量验收要求进行市政给排水工程顶管施工技术的要求，保证按照国家规定现象的标准进行钢套管、混凝土强度的检验，同时要严格按照设计要求设置预留孔洞并且精确地确定其位置，按照规定要求做好沉降和隆起监测点，加强检测防水材料。

2. 顶管技术应用特点分析

（1）地面影响小。顶管技术作用下给排水管道敷设，无须开挖沟槽，可从地下直接穿越完成敷设工作，减少了对市政给排水施工区域的地面影响，避免引发管道应用中的安全问题。顶管技术应用优势的充分发挥，可将原有的线状破坏地面转变为点状施工处理，方便施工处理，使市政给排水管道处于良好的施工及应用状态。

（2）增加环保效益。顶管技术应用中具有环保性强的特性，可减少对地面环境的破坏影响，逐渐增加市政给排水施工中的环保效益。由于顶管技术作用下的给排水施工中产生的噪声小，减少了对周围土地的扰动影响。在增强市政给排水环保施工效果的过程中，应重视顶管技术的科学应用，避免对给排水施工区域产生较大的振动。

（3）适用范围广。相比传统的沟槽开挖施工方式，顶管技术应用中可适用于不同的环境条件，使市政给排水施工中可得到更多技术支持，确保其施工计划制定与实施有效性。同时，顶管技术应用中的作用发挥，可拓宽给排水管道在复杂环境条件下的高效施工思路，避免影响给排水系统在市政工程建设与发展中的应用效果。

3. 顶管施工技術在市政给排水施工中的应用措施

3.1 顶管施工准备

在顶管施工之前，必须做好相关准备工作，主要涉及到以下几点：第一，现场平面布设。在现场平面布设时，涉及到自动控制室、材料工具室、起重设备、注水系统、拌浆等。注重施工平台布置，便于人员操作，将反力架、升顶、发射架、扶梯安装在井内。第二，加固处理顶管机进出口周边土层，加固处理可应用高压旋喷桩方式，避免顶管机周边土层，由于泥水流失所致工作问题。

3.2 顶管井设计

在施工建设期间，顶管井的作用显著，包含工作井与接收井。在设计期间，井结构种类较多，一般应用混凝土浇筑。基于结构形式可知，单孔井与单排孔井，单孔井形状较多，方形、圆形均有。单排孔井多为矩形。顶管井结构施工时，需要将内支撑设置在井内，确保顶管井受力均匀，在建设顶管井时，遵循双向顶进建设法，和接收井形成间隔布设方式，同时设置检查井。

3.3 触变泥浆减阻

顶进管顶进施工时，周边土体摩擦严重，极易产生阻力，还会造成地面沉降。此时将触变泥浆注射到顶进机头尾部，能够减缓阻力。泥浆可以形成泥浆套，对开挖面起到稳定作用，同时保护施工壁。完成顶进施工之后，水泥砂浆替换触变泥浆，能够缓解地面沉降。在不同施工环境下，泥浆耗量不同，并且和理论需求值的偏差较大，必须按照工况，优化调整补浆量，保证泥浆充足性。通过注浆加固土体，特别是应用顶进法施工技术，科学穿越铁路、建筑、公路等，控制和管理地面沉降，避免地面不均匀沉降所致建筑、交通线路破坏和断裂。开展注浆减阻施工时，先开展顶管机头尾部压浆，同步开展压浆与顶进操作，同时在中续间与混凝土管道部位，做好跟踪补浆施工。

3.4 管道顶进环节

工作坑的位置确定与开挖工作是实施顶管施工技术的关键环节之一。这就需要施工人员根据设计图纸中所标准的管线位置，结合实际坡度来开展坑底基础的修筑工作，并一定要按照管道坡度、管径大小以及具体的顶进方向来合理安装导轨。同时，施工人员在开展管道顶进施工前期，要预先在顶进管前端开挖出一条坑道，其深度要控制在 30～50cm ; 在后续顶进施工中，施工人员也要全面贯彻与落实“先挖后顶、随挖随顶”等基础原则。一旦发现顶管前方发生了土方坍塌或者是出现了活油泵压力突增的情况，就要马上停止作业，待问题得到有效解决后再继续作业。另外，为有效保证顶管机在进出洞环节中的安全性，就要合理安装止水装置，并对土体实施高压旋喷桩加固处理，之后再使用顶进设备把预制的圆形构造物或者是箱体顶入路基，形成一个立体交叉式的涵洞或通道，以便顶进施工的顺利进行。

3.5 加大管道各施工工序的检查力度

在市政给排水技术施工时，施工单位需要根据设计要求选择合理的管材，并且对管材质量进行综合检查，严格履行管材进场报验制度。在施工过程中，施工人员必须会同监理单位的现场监督人员对管材的质量进行全面的检查，并对管材合格证、检验报告现场进行复核，如果管材的质量不符合设计标准，必须立即清场，严禁不合格产品入场留场。在安装前要严格检查管道，坚决不能为了赶工期而使用有质量问题的管道。要严格按照设计标准和规范选择给排水管道的管材，没有经过批准不得擅自更换管道。

结语

总而言之，在城市建设与发展的过程中，要想充分发挥顶管技术在市政给排水施工的应用价值，施工人员就要高度重视与优化顶管施工技术的各个细节，从根本上保障给排水工程的整体施工质量，进而全面推动我国城市更好更快的发展。

参考文献：

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